KR101917355B1 - Manufacturing method of eco-friendly releasing agent - Google Patents

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KR101917355B1
KR101917355B1 KR1020180026428A KR20180026428A KR101917355B1 KR 101917355 B1 KR101917355 B1 KR 101917355B1 KR 1020180026428 A KR1020180026428 A KR 1020180026428A KR 20180026428 A KR20180026428 A KR 20180026428A KR 101917355 B1 KR101917355 B1 KR 101917355B1
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황윤익
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    • B29C33/62Releasing, lubricating or separating agents based on polymers or oligomers
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    • C10N2040/36Release agents or mold release agents

Abstract

The present invention relates to an environmentally friendly release agent composition, an environmentally friendly release agent, and a manufacturing method thereof, and more specifically, to an environmentally friendly release agent, which has a significantly reduced risk of fire without the use of solvents including benzene, which is a harmful component of the human body, a composition used in the manufacture of the releasing agent and a method for manufacturing the releasing agent using the same.

Description

폴리우레탄 성형폼용 이형제의 제조방법{Manufacturing method of eco-friendly releasing agent}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a manufacturing method of a releasing agent for a polyurethane molded foam,

본 발명은 폴리우레탄 성형폼에 사용되는 이형제, 이의 제조에 사용되는 조성물 및 이를 이용하여 친환경 이형제를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a releasing agent used in a polyurethane molding foam, a composition used therefor, and a method for producing an environmentally friendly releasing agent using the same.

수지나 고무로부터 이루어지는 성형폼을 수득하는 데에는, 금형에 수지나 고무 재료를 충전하여 성형을 행하나, 통상적으로는 충전 전에 외부 이형제를 금형에 미리 도포하여 둔다. 외부이형제로는, 파라핀 왁스, 폴리에틸렌 왁스와 같은 왁스류, 폴리디메틸실록산 오일, 실리콘 오일과 같은 실리콘류, 글리콜, 지방산 유도체, 퍼플루오로알킬기 함유 화합물과 같은 유기 화합물 광물유, 탈크, 마이카와 같은 무기 화합물 등을 물 또는 유기 용제에 분산 또는 용해시켜서 사용한다.
이들 외부 이형제는 통상적으로 매회 도포하여 사용하고 있으나, 작업성 면에서 공정수를 감소시키기 위해, 이형 수명이 연장된 이형제의 개발이 요망하고 있다. 또한, 매회 도포로 인한 외부이형제의 퇴적에 의한 금형의 오염 문제가 발생하며, 특히 왁스계 이형제는 오염의 정도가 심하다. 또한, 매회 도포가 필요한 것은 기본적으로 성형폼측으로의 이형제의 일부 이동이 있기 때문이며, 이것은 성형폼의 끈적거림의 부착 등의 마무리의 나쁨, 후 공정에서의 성형폼에의 도장 불량이나 접착 불랑 등의 원인이 됨으로써, 성형 후, 트리클로로에탄 등의 유기 용제에 의한 세정이 행하여지고 있다. 특히, 실리콘계 이형제는 도장 불량이나 접착 불량의 원인이 되기 쉽다.
이형을 용이하게 하기 위한 또 다른 방법은 내부 이형제(IMRA)를 사용하는 것이다. IMRA는 통상적으로 수지 용적으로부터 수지/금형 계면으로 이동할 수 있는 수지 제제 중의 표면 활성 첨가제이다. IMRA는 제제에 혼입되기 때문에, 외부이형제를 금형 표면 상에 반복적으로 적용할 필요가 없다. 성형 후, IMRA는 금형으로부터의 성형 물품의 접착을 줄여 금형으로부터의 성형 물품의 분리를 용이하게 한다.
폴리우레탄을 위해 효과적인 IMRA를 발견하기 위해 수십년 동안 연구가 수행되었다. 이전에, 지방산 유도체, 에스테르, 금속 비누, 유기염 및 실록산/실리콘이 폴리우레탄 IMRA로서 시도되었다. 그런데, 기존 IMRA 제조시, 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 인체에 유해한 성분이 함유된 용제를 사용하여 기존 IMRA는 인화점이 낮아서 화재 위험이 있는 문제가 있다.
In order to obtain a molded foam made of resin or rubber, a mold is filled with a resin or a rubber material and molding is carried out. Usually, the external mold release agent is previously applied to the mold before charging. Examples of the external releasing agent include waxes such as paraffin wax and polyethylene wax, silicones such as polydimethylsiloxane oil and silicone oil, organic compounds such as glycol, fatty acid derivatives and perfluoroalkyl group-containing compounds, oils such as talc and mica, Compound or the like is dispersed or dissolved in water or an organic solvent.
These external mold release agents are usually applied each time and used. However, in order to reduce the number of process steps in terms of workability, development of a mold release agent having an extended mold release life is desired. Also, there is a problem of contamination of the mold due to the deposition of the outer mold agent due to the application each time, and particularly, the wax type mold release agent is severely contaminated. This is because the release agent is basically required to be partially coated on the side of the molding foam. This is because of the poor finish such as sticking of the molding foam, poor coating on the molding foam in the subsequent process, As a cause, cleaning with an organic solvent such as trichloroethane is performed after molding. Particularly, the silicone-based releasing agent is liable to cause poor coating and poor adhesion.
Another way to facilitate release is to use an internal release agent (IMRA). IMRA is a surface active additive in resin formulations that is typically transferable from the resin volume to the resin / mold interface. Since IMRA is incorporated into the formulation, it is not necessary to apply the external mold on the mold surface repeatedly. After molding, IMRA reduces adhesion of the molded article from the mold to facilitate separation of the molded article from the mold.
Research has been conducted for decades to find an effective IMRA for polyurethanes. Previously, fatty acid derivatives, esters, metal soaps, organic salts and siloxane / silicone have been tried as polyurethane IMRA. However, when manufacturing a conventional IMRA, a solvent containing a harmful component such as benzene, toluene, and xylene is used, and the existing IMRA has a problem of fire due to a low flash point.

대한민국 공개특허번호 10-2015-0121063호(공개일 2015년 10월 28일)Korean Patent Publication No. 10-2015-0121063 (Publication date October 28, 2015)

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점과 필요성의 해결을 위해 수많은 실험과 연구 끝에 완성된 발명으로서, 본 발명자는 기존 이형제 보다 이형제 내 동일 면적 당 고형분 함량을 줄이고, 톨루엔 등의 유해 성분 함량이 없는 새로운 최적의 조성 및 조성비를 가지는 폴리우레탄 성형폼용 이형제 조성물, 이를 이용한 이형제, 이의 제조방법을 제공하고자 한다.The present invention has been accomplished after many experiments and studies for solving the problems and necessity as described above. The present inventor has found that the present invention can reduce the solid content per the same area in the release agent as compared with the conventional release agent, A release agent using the same, and a process for producing the same.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 폴리우레탄 성형폼(mold form)용 이형제 조성물은 왁스, 촉매, 부식방지제, 분산보조제, 폴리우레탄 셀 안정제 및 비방향족 정제석유계 용제를 포함한다.
본 발명의 다른 목적은 상기 조성물을 이용하여 제조한 폴리우레탄 성형폼용 이형제를 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 조성물을 이용하여 폴리우레탄 성형폼용 이형제를 제조하는 방법을 제공하고자 한다.
In order to solve the above problems, the release agent composition for a polyurethane mold form of the present invention includes wax, a catalyst, a corrosion inhibitor, a dispersion aid, a polyurethane cell stabilizer and a non-aromatic refined petroleum solvent.
Another object of the present invention is to provide a release agent for a polyurethane molded foam produced using the above composition.
It is still another object of the present invention to provide a method for producing a release agent for a polyurethane molded foam using the composition.

이러한 본 발명의 폴리우레탄 성형폼용 이형제는 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 인체에 유해 성분을 포함하는 방향족계 용제를 사용하지 않고, 기존 이형제에 비해 도포 사용량이 적어서 대기오염 유발도 줄일 수 있는 바 친환경적일뿐만 아니라, 70℃ 이상의 비등점을 가지기 때문에 사용 및 보관시 발생할 수 있는 화재 위험을 줄일 수 있다.The release agent for a polyurethane molding foam of the present invention does not use an aromatic solvent containing harmful components in a human body such as benzene, toluene, and xylene, and has less application amount than conventional release agents, In addition, since it has a boiling point of 70 ° C or higher, it can reduce the risk of fire that may occur during use and storage.

이하, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.
본 발명의 폴리우레탄 성형폼용 이형제는 왁스, 촉매, 부식방지제, 분산보조제, 폴리우레탄 셀 안정제 및 비방향족 정제석유계 용제를 포함하는 이형제 조성물을 이용하여 제조한다.
상기 이형제 조성물 성분 중 왁스는 폴리에틸렌 왁스 및 파라핀 왁스 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 폴리에틸렌 왁스 및 파라핀 왁스를 1 : 0.15 ~ 0.35 중량비로 혼합하여 사용할 수 있고, 더욱 바람직하게는 폴리에틸렌 왁스 및 파라핀 왁스를 1 : 0.18 ~ 0.28 중량비로 혼합하여 사용할 수 있다. 이때, 파라핀 왁스 함량비가 0.15 중량비 미만이면 혼합사용으로 인한 코팅성 및 이형성 효과가 미비할 수 있고, 0.35 중량비를 초과하여 사용하면 오히려 폴리우레탄 성형폼의 셀 안정성이 떨어지는 문제가 있을 수 있다.
또한, 조성물 전체 중량 중 왁스의 함량은 5 ~ 15 중량%, 바람직하게는 6.5 ~ 12 중량%, 더욱 바람직하게는 7.5 ~ 10 중량%이며, 이때 조성물 전체 중량 중 왁스의 함량이 5 중량% 미만이면 폴리우레탄 성형폼의 셀 안정성 및 이형성이 떨어지는 문제가 있을 수 있고, 15 중량%를 초과하면 도포가 잘 안되어 빌드업(buildup) 문제가 있을 수 있다. 즉, 성형 몰드에 연속적으로 작업 시 이형제는 휘발성분인 용제 및 기타 첨가제를 제외한 왁스는 몰드 표면에 일부 남게 되어 외관(skin면)이 불규칙해지기 때문에, 주기적으로 성형 몰드를 청소해주는 것이 필수이다. 이때, 적절한 양의 왁스를 사용하지 않고 과량 사용 시 성형 몰드에 쌓이는 왁스량이 많아져서 몰드의 청소 주기가 빨라질뿐만 아니라 완성된 성형폼의 외관에 왁스 입자들이 불규칙하게 묻어 나와 제품의 오염을 유발시킬 수 있다.
이형제 조성물 성분 중 상기 촉매는 폴리우레탄 성형폼의 경화촉진 및 이형성을 보완하는 역할을 하는 것으로서, 당업계에서 사용하는 일반적인 촉매를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 DBTDL(Dibutyltin dilaurate), DOTL(Dioctyltin dilaurate), DBTO(Dibutyltin Oxide) 및 DOTO(Dioctyltin Oxide) 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 그리고, 촉매의 사용량은 조성물 전체 중량 중 0.05 ~ 2 중량%를, 바람직하게는 0.1 ~ 1 중량%를, 더욱 바람직하게는 0.2 ~ 0.6 중량%를 사용할 수 있으며, 이때, 촉매 사용량이 0.05 중량% 미만이면 경화촉진 및 이형성이 떨어지는 문제가 있을 수 있고, 촉매 사용량이 2 중량%를 초과하면 제조된 폴리우레탄 성형폼의 외관 문제가 있다.
이형제 조성물 성분 중 상기 부식방지제는 금형의 부식을 방지하는 역할을 하는 것으로서, 당업계에서 사용하는 일반적인 부식방지제를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 스테아릴아민(Stearylamine), 옥타데실아민(Octadcylamine), 티오글리세롤 및 벤조트리아졸 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 그리고, 부식방지제의 사용량은 조성물 전체 중량 중 0.1 ~ 1 중량%를, 바람직하게는 0.1 ~ 0.8 중량%를, 더욱 바람직하게는 0.2 ~ 0.5 중량%를 사용할 수 있으며, 이때, 부식방지제 사용량이 0.1 중량% 미만이면 금형의 부식 문제가 있을 수 있고, 부식방지제 사용량이 1 중량%를 초과하면 미세 입자가 다량 발생하는 품질 문제가 있다.
이형제 조성물 성분 중 상기 분산보조제는 부식방지제의 조성물 내 분산성을 향상시키는 역할을 하는 것으로서, 당업계에서 사용하는 일반적인 분산보조제를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 알케인카르복실염, 사이클로헥사논산, 비누화처리된 몰탄왁스 및 칼슘스테아레이트 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 그리고, 분산보조제의 사용량은 조성물 전체 중량 중 0.1 ~ 1 중량%를, 바람직하게는 0.1 ~ 0.8 중량%를, 더욱 바람직하게는 0.1 ~ 0.5 중량%를 사용할 수 있으며, 이때, 분산보조제 사용량이 1 중량%를 초과하면 폴리우레탄 성형폼의 셀 오픈(cell open) 불량 문제가 있다.
이형제 조성물 성분 중 상기 폴리우레탄 셀 안정제는 폴리우레탄 성형폼의 스킨(skin) 안정 역할, 즉, 폴리우레탄 셀(cell) 안정화 역할을 하는 것으로서, 당업계에서 사용하는 일반적인 폴리우레탄 셀 안정제를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 폴리실록세인으로 개질된 폴리에테르, 폴리디메틸실록산, 유기관능성 폴리디메틸실록산 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 폴리우레탄 셀 안정제의 사용량은 조성물 전체 중량 중 0.01 ~ 0.5 중량%를, 바람직하게는 0.05 ~ 0.3 중량%를, 더욱 바람직하게는 0.08 ~ 0.25 중량%를 사용할 수 있으며, 이때, 폴리우레탄 셀 안정제 사용량이 0.01 중량% 미만이면 폴리우레탄 셀 안정성이 떨어지는 문제가 있을 수 있고, 폴리우레탄 셀 안정제 사용량이 0.5 중량%를 초과하면 셀 입자가 작아지며, 탈형성 문제가 있을 수 있다.
이형제 조성물 성분 중 상기 정제석유계 용제로는 비방향족계 용제를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 인화점 70℃ 이상인 비방향족 정제석유계 용제를 사용하는 것이 좋다. 이러한 비방향족 정제석유계 용제로는 바람직하게는 수소처리된 경질정제유, 수소처리된 중질나프타 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 그리고, 정제석유계 용제의 사용량은 조성물 전체 중량 중 왁스, 촉매, 부식방지제, 분산보조제 및 폴리우레탄 셀 안정제를 제외한 나머지 잔량의 중량%만큼 사용된다.
본 발명의 폴리우레탄 성형폼용 친환경 이형제를 제조하는 방법에 대하여 구체적으로 설명하면, 본 발명의 친환경 이형제는 비방향족 정제석유계 용제에 왁스, 부식방지제 및 분산보조제 투입한 다음, 교반 및 용해시켜서 왁스 용해액을 제조하는 1단계; 비방향족 정제석유계 용제가 투입되어 있는 탱크믹서에 폴리우레탄 셀 안정제, 촉매 및 상기 왁스 용해액을 차례대로 투입한 후, 호모믹서와 패들로 동시 교반 및 반응시켜서 반응액을 제조하는 2단계; 상기 반응액을 패들 교반시키면서 냉각수를 투입하여 반응액을 냉각시키는 3단계; 및 냉각된 반응액을 필터링하는 4단계;를 포함하는 공정을 수행하여 제조할 수 있다.
1단계에서 상기 교반은 95 ~ 120℃ 하에서, 바람직하게는 95 ~ 110℃ 하에서, 더욱 바람직하게는 98 ~ 105℃ 하에서 수행하는 것이 좋으며, 이때, 온도가 95℃ 미만이면 왁스 성분이 정제석유계 용제에 잘 용해되지 않고, 용해 시간이 너무 길어지는 문제가 있을 수 있고, 120℃를 초과하면 작업시간이 불필요하게 길어지는 문제가 있을 수 있다.
2단계에서 상기 교반은 2,000 ~ 4,000rpm 하에서, 바람직하게는 2,500 ~ 3,500rpm 하에서, 더욱 바람직하게는 2,500 ~ 3,000rpm 하에서 호모믹서와 패들로 동시 교반시키는 것이 균일 교반 및 점도를 낮추는 측면에서 유리하다.
그리고, 2단계에서 반응이 시간은 호모믹서와 패들 동시 교반으로 40 ~ 50분간 반응시켜서, 바람직하게는 42 ~ 47분간, 더욱 바람직하게는 43 ~ 46분간 반응이 진행되도록 한다. 이때 상기 2단계의 반응액은 2단계의 반응생성물 등을 포함하는 용액을 의미한다.
또한, 3단계는 완료되면, 페들 교반 및 추가 반응시킨 후, 냉각수를 투입하여, 온도를 24℃ 이하로, 바람직하게는 15 ~ 24℃로, 더욱 바람직하게는 16 ~ 20℃ 낮춰서 냉각된 반응액을 제조한다. 이때, 상기 냉각된 반응액은 3단계의 반응생성물 등을 포함하는 용액을 의미한다.
4단계의 필터링은 냉각된 반응액 내 불필요한 고형분 및 불순물 등을 제거하고, 최종 반응생성물인 본 발명의 친환경 이형제 얻기 위한 것으로서, 당업계에서 사용하는 일반적인 필터링 방법을 사용할 수 있다.
이렇게 제조된 본 발명의 폴리우레탄 성형폼용 친환경 이형제는 인화점이 70℃ 이상일 수 있으며, 바람직하게는 70 ~ 75℃, 더욱 바람직하게는 70 ~ 73.5℃일 수 있다.
또한, 본 발명의 폴리우레탄 성형폼용 친환경 이형제는 점도가 25℃에서의 점도가 112 ~ 140cps, 바람직하게는 115 ~ 138cps, 더욱 바람직하게는 120 ~ 136cps일 수 있다.
또한, 본 발명의 폴리우레탄 성형폼용 친환경 이형제는 비중이 0.750 ~ 0.850, 바람직하게는 비중이 0.770 ~ 0.830, 더욱 바람직하게는 0.780 ~ 0.815일 수 있다.
또한, 본 발명의 폴리우레탄 성형폼용 친환경 이형제는 비등점이 200 ~ 300℃, 바람직하게는 200 ~ 250℃일 수 있다.
또한, 본 발명의 폴리우레탄 성형폼용 친환경 이형제는 고형분 함량이 이형제 전체 중량 중 6 ~ 10 중량%, 더욱 바람직하게는 7.5 ~ 10 중량%, 더욱 바람직하게는 8.2 ~ 9.8 중량%로 매우 큰 특징이 있다.
이러한, 본 발명의 폴리우레탄 성형폼용 친환경 이형제는 바람직하게는 폴리우레탄 성형폼의 외부 이형제로 사용할 수 있다.
이하 본 발명을 바람직한 실시예를 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1 : 폴리우레탄 폼용 친환경 이형제의 제조
폴리에틸렌 왁스 및 파라핀 왁스를 1 : 0.15 ~ 0.35 중량비로 혼합하여 혼합 왁스를 준비하였다. 그리고, 상기 혼합 왁스, 스테아릴아민(부식방지제) 및 알칸 카르복실염(분산보조제)를 비방향족 정제석유계 용제에 투입한 후, 온도를 100℃까지 올린 후, 이 온도에서 패들을 가동하여 교반 및 용해시켜서 왁스 용해액을 제조하였다.
다음으로, 비방향족 정제석유계 용제가 투입되어 있는 탱크믹서에 폴리실록산으로 개질된 폴리에테르 (폴리우레탄 셀 안정제) 및 DBTDL(촉매)를 투입한 다음, 상기 왁스 용해액을 투입하였다. 다음으로, 100℃ 이하에서 호모믹서와 패들로 45분간 동시 교반 및 반응시켜, 반응생성물을 포함하는 반응액을 제조하였다.
다음으로, 상기 반응액에 페들 교반 및 추가반응시킨 다음, 냉각수 투입 및 교반시켜서 20 ~ 21℃의 냉각된 반응액을 제조하였다.
다음으로, 상기 냉각된 반응액을 여과, 필터링하여 폴리우레탄 성형폼용 친환경 이형제를 제조하였다. 그리고, 제조에 사용된 조성의 조성비는 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 2 ~ 실시예 5 및 비교예 1 ~ 비교예 10
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 이형제를 제조하되, 하기 표 1과 같은 조성비를 가지도록 하여 이형제 각각을 제조하여 실시예 2 ~ 5 및 비교예 1 ~ 10을 실시하였다.

Figure 112018081929608-pat00001

실험예 1 : 이형제의 물성 측정
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 이형제의 인화점, 점도, 비중, 고형분 함량을 하기 방법으로 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
(1) 인화점 측정
KS M ISO 3679 시험방법에 의거하여 측정하였다.
(2) 점도 측정
KS A 0531 시험방법에 의거하여 측정하였다.
(3) 비중 측정
KS A 0601 시험방법에 의거하여 측정하였다.
(4) 고형분 함량 측정
KS M ISO 3251 시험방법에 의거하여 측정하였다.
Figure 112018081929608-pat00002

상기 표 2를 살펴보면, 실시예 및 비교예 모두 인화점이 70℃ 이상을 보였다.
파라핀왁스 적게 사용한 비교예 1의 경우, 실시예와 비교할 때 점도가 낮은 문제가 있었으며, 파라핀왁스를 너무 많이 사용한 비교예 2의 경우, 점도가 높은 문제가 있었다. 또한, 왁스 자체를 5 중량% 미만으로 적게 사용한 비교예 3 및 촉매 사용량이 너무 적었던 비교예 5의 경우, 이형제의 점도가 너무 낮은 문제가 있었고, 왁스 자체를 15 중량% 초과하여 사용한 비교예 4 및 촉매 사용량이 너무 많았던 비교예 6의 경우, 점도가 너무 높은 문제가 있었다.
또한, 부식방지제 함량이 1 중량%를 초과한 비교예 7 및 분산보조제 함량이 1 중량%를 초과한 비교예 8의 경우, 실시예 1과 비교할 때, 점도, 고형분 함량뿐만 아니라, 비중도 상대적으로 높은 문제가 있었다.
그리고, 폴리우레탄 셀 안정제를 0.01 중량%를 미만으로 사용한 비교예 9 및 폴리우레탄 셀 안정제를 0.5 중량% 초과하여 사용한 비교예 10의 경우, 인화점이 70℃ 미만으로 낮았으며, 비교예 10의 경우, 점도가 낮으면서 고형분 함량이 높은 문제가 있었다.
상기 실시예 및 실험예를 통하여, 본 발명이 이형제 내 동일 면적 당 고형분 함량을 줄이면서도, 톨루엔 등의 유해 성분을 사용하지 않는 친환경적인 이형제를 제공할 수 있음을 확인할 수 있었다.Hereinafter, the present invention will be described more specifically.
The release agent for the polyurethane foam of the present invention is prepared using a release agent composition comprising a wax, a catalyst, a corrosion inhibitor, a dispersion aid, a polyurethane cell stabilizer and a non-aromatic refined petroleum solvent.
The wax of the release agent composition component may comprise at least one member selected from the group consisting of polyethylene wax and paraffin wax, preferably polyethylene wax and paraffin wax at a weight ratio of 1: 0.15 to 0.35, more preferably polyethylene Wax and paraffin wax may be mixed at a weight ratio of 1: 0.18 to 0.28. If the paraffin wax content ratio is less than 0.15 weight ratio, coating and releasing effects due to mixing may be insufficient. If the paraffin wax content exceeds 0.35 weight ratio, the cell stability of the polyurethane foam may deteriorate.
The content of the wax in the total weight of the composition is 5 to 15 wt%, preferably 6.5 to 12 wt%, more preferably 7.5 to 10 wt%. When the content of the wax in the total weight of the composition is less than 5 wt% There may be a problem that the cell stability and releasability of the polyurethane molded foam is poor, and if it exceeds 15% by weight, there is a problem that buildup is difficult due to poor application. That is, when the mold is continuously operated, the mold release agent is remained on the surface of the mold except for the volatile solvent and other additives, and the skin surface becomes irregular, so it is necessary to periodically clean the mold. In this case, when the excessive amount of wax is not used, the amount of wax accumulated in the molding mold is increased so that the cleaning cycle of the mold is accelerated, and the wax particles are irregularly formed on the appearance of the finished molded foam, have.
The above catalysts in the components of the mold release agent complement the curing promotion and releasability of the polyurethane molded foam. The catalysts can be selected from common catalysts used in the art, such as DBTDL (Dibutyltin dilaurate), DOTL (Dioctyltin dilaurate) , DBTO (Dibutyltin Oxide), and DOTO (Dioctyltin Oxide). The catalyst may be used in an amount of 0.05 to 2% by weight, preferably 0.1 to 1% by weight, more preferably 0.2 to 0.6% by weight, based on the total weight of the composition. There may be a problem of promoting the hardening of the back side and releasing property. When the amount of the catalyst is more than 2% by weight, there is a problem of appearance of the polyurethane molded foam produced.
The anticorrosive agent of the mold release agent composition component serves to prevent corrosion of the mold. The anticorrosion agent may be a conventional anticorrosion agent used in the art, preferably stearylamine, octadecylamine, Glycerol and benzotriazole may be used. The amount of the corrosion inhibitor to be used may be 0.1 to 1% by weight, preferably 0.1 to 0.8% by weight, more preferably 0.2 to 0.5% by weight, based on the total weight of the composition. %, Corrosion of the mold may occur, and when the amount of the corrosion inhibitor is more than 1% by weight, there is a problem of quality in which a large amount of fine particles are generated.
The dispersing aid in the releasing agent composition component serves to improve the dispersibility of the corrosion inhibitor in the composition. The dispersing aid may be an ordinary dispersing aid used in the art, preferably an alkane carboxylate, a cyclohexanone acid, Treated mullite wax and calcium stearate may be used. The amount of the dispersing aid to be used may be 0.1 to 1% by weight, preferably 0.1 to 0.8% by weight, more preferably 0.1 to 0.5% by weight, based on the total weight of the composition. %, There is a problem of cell open failure of the polyurethane molded foam.
Among the components of the release agent composition, the polyurethane cell stabilizer plays a role of stabilizing the skin of the polyurethane molded foam, that is, stabilizing the polyurethane cell, and may use a general polyurethane cell stabilizer used in the art , Preferably at least one selected from polyether modified with polysiloxane, polydimethylsiloxane, and organofunctional polydimethylsiloxane can be used. The amount of the polyurethane cell stabilizer may be 0.01 to 0.5% by weight, preferably 0.05 to 0.3% by weight, more preferably 0.08 to 0.25% by weight based on the total weight of the composition. If the amount is less than 0.01% by weight, the stability of the polyurethane cell may deteriorate. If the amount of the polyurethane cell stabilizer is more than 0.5% by weight, the cell particles may be small, and deformation may be caused.
As the refining petroleum solvent for use in the mold release agent composition component, a non-aromatic solvent may be used, and preferably a non-aromatic refined petroleum solvent having a flash point of 70 ° C or higher is preferably used. As the non-aromatic refined petroleum solvent, preferably at least one selected from the group consisting of hydrogenated hard refined oil and hydrogenated heavy naphtha can be used. The amount of the refined petroleum solvent is used in the total weight of the composition by weight percent of the remaining amount excluding the wax, the catalyst, the corrosion inhibitor, the dispersion aid, and the polyurethane cell stabilizer.
The eco-friendly releasing agent of the present invention can be produced by adding wax, a corrosion inhibitor and a dispersing aid to a non-aromatic refined petroleum solvent, stirring and dissolving the wax, dissolving the wax A step of preparing a liquid; A second step of adding a polyurethane cell stabilizer, a catalyst and the wax solution to a tank mixer to which a non-aromatic refined petroleum solvent is added in order, followed by simultaneous stirring and reaction with a homomixer and a paddle to prepare a reaction solution; Cooling the reaction solution by adding cooling water while paddling the reaction solution; And a fourth step of filtering the cooled reaction solution.
In the first step, the stirring is preferably performed at 95 to 120 ° C, preferably at 95 to 110 ° C, more preferably at 98 to 105 ° C. If the temperature is less than 95 ° C, There may be a problem that the dissolving time is too long, and when it exceeds 120 ° C, there is a problem that the working time is unnecessarily prolonged.
In the second step, the agitation is advantageously carried out with homomixer and paddle under 2,000 to 4,000 rpm, preferably 2,500 to 3,500 rpm, more preferably 2,500 to 3,000 rpm, in terms of uniform stirring and low viscosity.
Then, in step 2, the reaction is allowed to proceed for 40 to 50 minutes, preferably 42 to 47 minutes, more preferably 43 to 46 minutes, by stirring the homomixer and the paddle simultaneously with stirring. In this case, the reaction solution in the second step refers to a solution containing the reaction products in the two steps and the like.
When the third step is completed, the reaction is carried out by paddle stirring and additional reaction, then cooling water is added to lower the temperature to 24 ° C or lower, preferably 15-24 ° C, more preferably 16-20 ° C, . At this time, the cooled reaction solution means a solution containing three reaction products and the like.
The four-step filtering is to remove the unnecessary solid components and impurities in the cooled reaction solution and to obtain the eco-friendly release agent of the present invention which is the final reaction product, and a general filtering method used in the art can be used.
The environmentally friendly releasing agent for a polyurethane molded foam of the present invention thus produced may have a flash point of 70 ° C or higher, preferably 70-75 ° C, and more preferably 70-73.5 ° C.
Further, the environmentally friendly releasing agent for a polyurethane molded foam of the present invention may have a viscosity at 25 ° C of 112 to 140 cps, preferably 115 to 138 cps, more preferably 120 to 136 cps.
The eco-friendly release agent for a polyurethane molded foam of the present invention may have a specific gravity of 0.750 to 0.850, preferably a specific gravity of 0.770 to 0.830, more preferably 0.780 to 0.815.
The eco-friendly release agent for a polyurethane molded foam of the present invention may have a boiling point of 200 to 300 캜, preferably 200 to 250 캜.
The eco-friendly release agent for a polyurethane molded foam of the present invention has a very large solid content of 6 to 10% by weight, more preferably 7.5 to 10% by weight, and still more preferably 8.2 to 9.8% by weight, based on the total weight of the release agent .
Such an environmentally friendly releasing agent for a polyurethane molded foam of the present invention can preferably be used as an external releasing agent of a polyurethane molded foam.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
[Example]
Example 1: Preparation of eco-friendly release agent for polyurethane foam
Polyethylene wax and paraffin wax were mixed at a weight ratio of 1: 0.15 to 0.35 to prepare a mixed wax. Then, the mixed wax, the stearylamine (corrosion inhibitor) and the alkane carboxylate (dispersion auxiliary) were added to the non-aromatic refined petroleum solvent, the temperature was raised to 100 ° C, And dissolved to prepare a wax dissolving solution.
Next, a polysulfone-modified polyether (polyurethane cell stabilizer) and DBTDL (catalyst) were fed into a tank mixer to which a non-aromatic refined petroleum solvent was added, and then the wax solution was added. Next, the mixture was stirred and reacted with a homomixer and a paddle at 100 占 폚 or lower for 45 minutes at the same time and reacted to prepare a reaction solution containing the reaction product.
Next, the reaction solution was stirred with Pheld stirring and further reacted, and then cooling water was added and stirred to prepare a cooled reaction solution at 20 to 21 ° C.
Next, the cooled reaction solution was filtered and filtered to prepare an environmentally friendly release agent for a polyurethane molded foam. The composition ratios of the compositions used in the production are shown in Table 1 below.
Examples 2 to 5 and Comparative Examples 1 to 10
A release agent was prepared in the same manner as in Example 1, except that each of the release agents was prepared so as to have the composition ratios shown in Table 1 below, and Examples 2 to 5 and Comparative Examples 1 to 10 were conducted.
Figure 112018081929608-pat00001

Experimental Example 1: Measurement of physical properties of a release agent
The flash point, viscosity, specific gravity, and solid content of the release agent prepared in Examples and Comparative Examples were measured by the following methods, and the results are shown in Table 2 below.
(1) Flash point measurement
Measured according to KS M ISO 3679 test method.
(2) Viscosity measurement
It was measured according to the KS A 0531 test method.
(3) Density measurement
It was measured according to the KS A 0601 test method.
(4) Measurement of solid content
Measured according to KS M ISO 3251 test method.
Figure 112018081929608-pat00002

Referring to Table 2, the flash point of each of Examples and Comparative Examples was 70 ° C or more.
In the case of Comparative Example 1 in which paraffin wax was less used, there was a problem in that the viscosity was lower than that in Examples, and in Comparative Example 2 in which paraffin wax was used in excess, there was a problem of high viscosity. In Comparative Example 3 in which the wax itself was used in an amount of less than 5% by weight and Comparative Example 5 in which the amount of catalyst was too small, there was a problem that the viscosity of the releasing agent was too low. In Comparative Example 4 And Comparative Example 6 in which the amount of catalyst used was too large, there was a problem that the viscosity was too high.
In the case of Comparative Example 7 in which the content of the corrosion inhibitor exceeded 1% by weight and Comparative Example 8 in which the content of the dispersing aid exceeded 1% by weight, the viscosity and the solid content as well as the specific gravity There was a high problem.
In Comparative Example 9 using less than 0.01% by weight of the polyurethane cell stabilizer and Comparative Example 10 using more than 0.5% by weight of the polyurethane cell stabilizer, the flash point was lower than 70 占 폚. In Comparative Example 10, There was a problem that the solid content was high while the viscosity was low.
Through the above Examples and Experimental Examples, it was confirmed that the present invention can provide an environmentally friendly release agent that does not use harmful components such as toluene while reducing the solid content per the same area in the release agent.

Claims (9)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 인화점 70℃ 이상인 비방향족 정제석유계 용제에 왁스, 부식방지제 및 분산보조제 투입한 다음, 95 ~ 120℃ 하에서 교반 및 용해시켜서 왁스 용해액을 제조하는 1단계;
비방향족 정제석유계 용제가 투입되어 있는 탱크믹서에 폴리우레탄 셀 안정제, 촉매 및 상기 왁스 용해액을 차례대로 투입한 후, 호모믹서와 패들로 2,000 ~ 4,000 rpm 교반속도로 40 ~ 50분간 동시 교반을 수행하여 반응시켜서 반응액을 제조하는 2단계;
상기 반응액을 패들 교반 및 추가 반응시킨 다음, 냉각수를 투입하여 24℃ 이하로 반응액을 냉각시키는 3단계; 및
냉각된 반응액을 필터링하는 4단계;를 포함하며,
2단계의 상기 반응액은 왁스 5 ~ 15 중량%, 촉매 0.05 ~ 2 중량%, 부식방지제 0.1 ~ 1 중량%, 분산보조제 0.1 ~ 1 중량% 및 폴리우레탄 셀 안정제 0.01 ~ 0.5 중량% 및 잔량의 비방향족 정제석유계 용제를 포함하며,
상기 왁스는 폴리에틸렌 왁스 및 파라핀 왁스를 1 : 0.15 ~ 0.35 중량비로 포함하고,
4단계 공정을 수행하여 제조한 이형제는 고형분 함량이 이형제 전체 중량 중 7.5 ~ 10 중량%이고,
상기 이형제는 인화점이 70 ~ 75℃, 25℃에서의 점도 115 ~ 138 cps, 비중 0.770 ~ 0.830 및 비등점 200 ~ 250℃인 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 성형폼용 이형제의 제조방법.
Adding a wax, a corrosion inhibitor and a dispersion aid to a non-aromatic refined petroleum solvent having a flash point of 70 ° C or higher, and then stirring and dissolving at 95 to 120 ° C to prepare a wax solution;
The polyurethane cell stabilizer, the catalyst and the wax solution were put into a tank mixer to which a non-aromatic refining petroleum solvent was added, and the mixture was stirred simultaneously with homomixer and paddle at a stirring speed of 2,000 to 4,000 rpm for 40 to 50 minutes (2) a step of preparing a reaction solution by performing a reaction;
Stirring the reaction solution by paddle and further reaction, and then cooling the reaction solution to 24 캜 or lower by the addition of cooling water; And
And filtering the cooled reaction solution,
The reaction liquid in the second step is a mixture of 5 to 15 wt% of wax, 0.05 to 2 wt% of catalyst, 0.1 to 1 wt% of corrosion inhibitor, 0.1 to 1 wt% of dispersion aid, 0.01 to 0.5 wt% of polyurethane cell stabilizer, Aromatic refining petroleum solvent,
Wherein the wax comprises polyethylene wax and paraffin wax at a weight ratio of 1: 0.15 to 0.35,
The release agent prepared by the 4-step process has a solid content of 7.5 to 10% by weight in the total weight of the release agent,
Wherein the releasing agent has a flash point of 70 to 75 DEG C, a viscosity at 25 DEG C of 115 to 138 cps, a specific gravity of 0.770 to 0.830, and a boiling point of 200 to 250 DEG C.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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